離心機是一種可實現(xiàn)固液兩相或互不相溶的液液兩相混合物中不同組分分離的機械,其工作原理為固液兩相或液液兩相由于密度不同,發(fā)生離心運動的程度不同,從而實現(xiàn)不同組分的分離。
離心機的主要功能包括以下三種:實現(xiàn)懸浮液中的固液兩相分開,實現(xiàn)乳濁液中密度不同且互不相溶的兩種液體的分離,或者把濕固體中的液體成分分離出來。與其它分離機械相比,離心機具有工作效率高、體積小、密封性好、附屬設備少等優(yōu)勢。
離心機大部分情況下作為生產工藝后處理設備,被廣泛用于脫水、濃縮、分離、澄清等工藝過程。隨著各行業(yè)的不斷發(fā)展,各種類型的離心機也在不斷地更新?lián)Q代,新的機型離心機也在不斷涌現(xiàn)。在化工及制藥(尤其在原料藥)生產工藝的分離設備中,螺旋離心機已成為關鍵設備之一。
螺旋離心機在制藥行業(yè)的應用
離心機的分類
離心機種類繁多,可按分離原理、操作目的、操作方法、結構形式、分離因數(shù)、卸料方式等分類。
按離心分離因素分類
1)常速離心機
α<3000,主要用于分離顆粒不大的懸浮液和物料的脫水。這種離心機的轉速較低,直徑較大。
2)高速離心機
3000<α<50000,主要用于分離乳狀和細粒懸浮液。這種離心機的轉速較高,一般轉鼓直徑較小,而長度較長。
3)超高速離心機
超高速離心機α>50000,主要用于分離相不易分離的超微細粒的懸浮系統(tǒng)和高分子的膠體懸浮液。由于轉速很高(50000r/min以上),所以轉鼓做成細長管式。
分離因素α是指物料在離心力場中所受的離心力,與物料在重力場中所受到的重力之比值。
以離心機操作原理分類
1)過濾式離心機這是鼓壁上有孔,借離心力實現(xiàn)過濾分離的離心機。
2)沉降式離心機這是一種鼓壁上無孔,借離心力實現(xiàn)沉降分離的離心機。
3)分離式離心機這是一種鼓壁上無孔,具有極大的轉速,一般在4000r/min以上,分離因數(shù)在3000以上的離心機。
以離心機操作方式分類
1)間隙式離心機
是指轉鼓對所承載的被分離而截留的物料有一定質量限度的離心機??筛鶕?jù)需要延長或縮短過濾時間,主要用以固一液懸浮混合液的分離。其加料、分離、洗滌和卸渣等過程都是間隙操作,并采用人工、重力或機械方法卸渣,如三足式和上懸式離心機。
2)連續(xù)式離心機
整個設備的操作均在連續(xù)化狀態(tài)下,用于固一液懸浮液和液一液乳濁液的分離。其進料、分離、洗滌和卸渣等過程,有間隙自動進行和連續(xù)自動進行兩種。
以離心機的卸料方式分類
1)人工卸料離心機;
2)重力卸料離心機;
3)刮刀卸料離心機;
4)活塞推料離心機;
5)螺旋卸料離心機;
6)離心卸料離心機;
7)振動卸料離心機。
按傳動裝置的驅動方式種類
1)雙重電機驅動
即一臺電機通過皮帶直接驅動轉鼓產生轉動,另一臺電機通過減速器(差速器)驅動螺旋。為減少每個電機上的電壓和電流,降低了電機熱載荷,節(jié)省耗電量,驅動由兩個電機協(xié)同工作,在啟動時兩電機相互配合,一起提供啟動所需的能量,此種驅動型式稱為雙重電機驅動。
2)單電機驅動
由單臺電機對離心機進行驅動的稱為單電機驅動。此種驅動形式由單臺電機通過主皮帶輪驅動轉鼓,再由轉鼓驅動行星齒輪差速器輸入軸,由已產生差轉速的輸出軸驅動螺旋。目前臥式沉降過濾式離心機普遍采用這種形式,單電機驅動對行星齒輪差速器的機械加工和裝配精度要求比較高,并且要求的傳遞扭矩較大。
3)液壓驅動
液壓驅動這種類型的轉鼓及螺旋由液壓系統(tǒng)驅動,具有明顯的優(yōu)點:液壓驅動具有較大的驅動扭矩(比一般電機驅動的扭矩高2-3倍)、可以通過更加簡便的速差控制方式并且獲得更低的速差。